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摘要：民航卫星Ku网络由分布在民航各机场的卫星地面站和卫星网控站组成。网控站位于北京，地面站位于各机场。本文列出地面站出现不同故障时，进行排查分析和处理，探讨出尽快恢复通信的方法。
关键词：KU卫星；故障分析
一、民航KU卫星网现状
Ku波段卫星网络结构复杂，为全网状拓扑结构，支持单向广播回传的星状网结构以及星状/网状混合网络结构。全网24个载波段被分为3组，占用54MHz转发器，其中8个载波为3组共用，每组除测试载波外有16个载波，全网有约200个远端站被分配在3个载波组中。Ku波段频率范围为12.4GHz-18.0GHz，上行水平极化，下行垂直极化。地面站设备采用加拿大Polarsat Inc.公司FHOP/TDMA系统。系统主要分为室内单元、室外单元、监控管理系统。室内单元由机柜、机箱、Modem板、E1数据接口板组成，室外单元由天线、双工器、变频器、高功放和设备间连接线组成。
二、民航Ku卫星网故障的分析与处理
民航KU波段卫星系统在运行过程中出现的主要故障有室外单元（ODU）故障、某一个节点的接入中继板（MODEM板）故障、接入中继板（MODEM板）状态正常但某一业务中断，三种典型故障，下面以沈阳卫星站点为例进行故障分析。
a）室外单元（ODU）故障分析
若沈阳卫星KU系统室内单元机箱前面全部节点的机箱接入中继板（modem板）状态指示灯（STATUS LED）熄灭，同时用户反映KU传输的业务全部中断，且管理终端登陆NodeView管理软件失败，提示没有载波。则初步判断为室外单元（ODU）故障，为保障通信畅通，立即在管理终端上使用RFMC软件切换至备用ODU，恢复通信。
通信恢复后，对故障ODU进行检查、抢修。
b）某一个节点MODEM板故障分析
检查发现KU系统室内单元机箱前面某一个节点的机箱接入中继板（modem板）状态指示灯（STATUS LED）熄灭，同时雷达、对空部门用户反映KU传输的某一路或某几路业务中断，用管理终端登陆NodeView管理软件查看某个节点处于不在线（DOWN）状态，初步判断为此节点的接入中继板卡（MODEM板）故障，为保障通信畅通，应先将机箱断电，断开中频电缆，更换备用modem板。并使用NodeView软件对更换后的modem板进行参数设置，连接中频电缆，恢复通信。
通信恢复后，对故障的MODEM板卡进行检查、抢修。
c）MODEM板状态正常，但某一业务中断分析
用户反映KU传输的某一路中断，查看该业务所在的节点MODEM板状态正常，但业务接入板（高速数据板）的SEL灯状态为橙灯常亮，联系北京KU卫星网控检查配置是否存在并重新对该业务进行配置。同时用登陆超级终端的NODEVIEW软件查看节点收发电平，对线路打环测试误码，测试链路质量，调整衰减值，恢复通信。
三、常用排故方法
3.1室内设备排故方法
a）中继接入板（MODEM板）排故
中继接入板（MODEM板）主要作用是，对KU系统所传输的话音和数据信号进行调制和解调、室内机箱加电、地面工作站点入网及复位时的初始化、网内主/备时钟源控制、时基调节、通信链路响应、DAMA处理、网管响应、查询等，因此MODEM板的运行状态直接决定Ku系统能否正常运行。
KU系统室内单元的中继板（Modem板）上的8个绿灯若只亮4个，说明沈阳KU卫星系统已经处于断网状态，无法正常传输信号。此时需立即联系北京卫星网控远程查找断网原因，同时通过本地管理终端登入Node view软件，看是否能登陆成功，若登入成功，查看主菜单下面的Modem板启动信息，查看中频自环、接收捕获、发射捕获是否通过。中频自环是一种检查入网中继板（MODEM）板是否故障的一种方法，具体操作方法：将20db的衰减器连接在一根中频线上，将此中频线连接被测机箱的收、发接口上（RX，TX），通过管理软件登入MODEM板，把站点号改为0或1号站（或者改为主/次参考站），其他设置不变，重启MODEM板，觀察MODEM板状态，如果MODEM板正常会在1分钟左右上线，如不上线则表示MODEM板故障。中频自环不通过则最可能是Modem板坏了，必须将该节点断电后，带上防静电手套进行Modem板更换，以避免身体所带的静电将板卡上的电容烧坏。如中频自环通过，则判断室内设备完好。如接收捕获不能通过，询问网控中心确认主站是否工作正常。如发射捕获不能通过，确认本地卫星设置参数。均确认后，继续排查室外单元。
（b）高速数据板（HIGH SPEED DATA）排故
高速数据板用于用户的业务接入，此板支持热插拔，不用关闭机箱电源即可对其进行更换，其接口分为RS232（用于64K以下速率）和V.35（用于64K-2M速率），高速数据板为业务板，KU卫星系统在线运行的情况下，即中继板（Modem板）上的8个绿灯全亮时，高速数据板上的SEL橙灯亮起，是表示链路上无业务配置或业务丢失，通常为数据链路配置（map图）丢失，可以通过管理终端登入Node view查看map图选项，并联系北京KU卫星网控中心说明情况排查故障，查看MAP图，进入菜单界面后，红色的代表有业务，确认的节点上的槽位上的端口是否有业务；当确认网控配置均正常，本节点的其他高速数据板业务正常的情况下，判断为高速数据版损坏，需带防静电手套对其进行热插拔更换数据板。所有指示灯都正常时，单独一块板子不能判断出是否故障，需联系网控工程师，配置两个KU端口相连，分别安装好的板卡和待测的板卡，在一个板卡后边插入环路头，在另一个端口后接入误码仪，通过误码测试收发数据是否一致来判断板卡端口的好坏。
3.2室外设备排故方法
室外单元（ODU）发射支路包括变频器、高功放、双工器、天线，接收支路为天线、双工器、LNC（低噪声放大器）、软波导、变频器。根据监控的信息判断是发射支路还是接收支路有故障进行排查。此时可通过用Modem板发射单载波或调制波来判断发射支路是否完好。在Node view上的路径为Main Menu--LOGIN FOR INSTALLATION--TEST--ENABLE CW。进行上述硬件干扰排查后Ku波段卫星网内仍出现宽频载波干扰，远端站的数据链路图（MAP）时常出现丢失现象，且发现部分卫星站的交叉极化隔离度不满足要求，对民航Ku卫星网稳定运行反极化方向的用户的通信质量造成影响。
此情况可能是由于网内部分远端站功放故障造成。为进一步解决KU卫星网内的干扰问题，根据网控统一安排，需将各地KU卫星依次关闭ODU电源排查干扰源。
四、结语
沈阳KU卫星站点是KU卫星通信网络一类站点，通常作为网内主/备时钟参考点，因此，进一步优化Ku卫星系统的现状，提高了卫星传输链路的质量，保障Ku卫星网络的长期稳定运行，本文主要探讨KU波段卫星网存在的问题及干扰排查方法，Ku卫星网需要进行优化调整的项目，以及需达到的指标及调整操作步骤并进行验证。
以上是本人在日常工作中的总结，不足之处，请各位领导和同仁指正。
参考文献：
[1]民航空管局KU波段卫星网工程培训教材
[2]民航通讯系统.中国民航大学
[3]民航2006Ku卫星室外单元技术培训
[4]吕海寰《卫星通信系统》.人民邮电出版社
关键词：KU卫星；故障分析
一、民航KU卫星网现状
Ku波段卫星网络结构复杂，为全网状拓扑结构，支持单向广播回传的星状网结构以及星状/网状混合网络结构。全网24个载波段被分为3组，占用54MHz转发器，其中8个载波为3组共用，每组除测试载波外有16个载波，全网有约200个远端站被分配在3个载波组中。Ku波段频率范围为12.4GHz-18.0GHz，上行水平极化，下行垂直极化。地面站设备采用加拿大Polarsat Inc.公司FHOP/TDMA系统。系统主要分为室内单元、室外单元、监控管理系统。室内单元由机柜、机箱、Modem板、E1数据接口板组成，室外单元由天线、双工器、变频器、高功放和设备间连接线组成。
二、民航Ku卫星网故障的分析与处理
民航KU波段卫星系统在运行过程中出现的主要故障有室外单元（ODU）故障、某一个节点的接入中继板（MODEM板）故障、接入中继板（MODEM板）状态正常但某一业务中断，三种典型故障，下面以沈阳卫星站点为例进行故障分析。
a）室外单元（ODU）故障分析
若沈阳卫星KU系统室内单元机箱前面全部节点的机箱接入中继板（modem板）状态指示灯（STATUS LED）熄灭，同时用户反映KU传输的业务全部中断，且管理终端登陆NodeView管理软件失败，提示没有载波。则初步判断为室外单元（ODU）故障，为保障通信畅通，立即在管理终端上使用RFMC软件切换至备用ODU，恢复通信。
通信恢复后，对故障ODU进行检查、抢修。
b）某一个节点MODEM板故障分析
检查发现KU系统室内单元机箱前面某一个节点的机箱接入中继板（modem板）状态指示灯（STATUS LED）熄灭，同时雷达、对空部门用户反映KU传输的某一路或某几路业务中断，用管理终端登陆NodeView管理软件查看某个节点处于不在线（DOWN）状态，初步判断为此节点的接入中继板卡（MODEM板）故障，为保障通信畅通，应先将机箱断电，断开中频电缆，更换备用modem板。并使用NodeView软件对更换后的modem板进行参数设置，连接中频电缆，恢复通信。
通信恢复后，对故障的MODEM板卡进行检查、抢修。
c）MODEM板状态正常，但某一业务中断分析
用户反映KU传输的某一路中断，查看该业务所在的节点MODEM板状态正常，但业务接入板（高速数据板）的SEL灯状态为橙灯常亮，联系北京KU卫星网控检查配置是否存在并重新对该业务进行配置。同时用登陆超级终端的NODEVIEW软件查看节点收发电平，对线路打环测试误码，测试链路质量，调整衰减值，恢复通信。
三、常用排故方法
3.1室内设备排故方法
a）中继接入板（MODEM板）排故
中继接入板（MODEM板）主要作用是，对KU系统所传输的话音和数据信号进行调制和解调、室内机箱加电、地面工作站点入网及复位时的初始化、网内主/备时钟源控制、时基调节、通信链路响应、DAMA处理、网管响应、查询等，因此MODEM板的运行状态直接决定Ku系统能否正常运行。
KU系统室内单元的中继板（Modem板）上的8个绿灯若只亮4个，说明沈阳KU卫星系统已经处于断网状态，无法正常传输信号。此时需立即联系北京卫星网控远程查找断网原因，同时通过本地管理终端登入Node view软件，看是否能登陆成功，若登入成功，查看主菜单下面的Modem板启动信息，查看中频自环、接收捕获、发射捕获是否通过。中频自环是一种检查入网中继板（MODEM）板是否故障的一种方法，具体操作方法：将20db的衰减器连接在一根中频线上，将此中频线连接被测机箱的收、发接口上（RX，TX），通过管理软件登入MODEM板，把站点号改为0或1号站（或者改为主/次参考站），其他设置不变，重启MODEM板，觀察MODEM板状态，如果MODEM板正常会在1分钟左右上线，如不上线则表示MODEM板故障。中频自环不通过则最可能是Modem板坏了，必须将该节点断电后，带上防静电手套进行Modem板更换，以避免身体所带的静电将板卡上的电容烧坏。如中频自环通过，则判断室内设备完好。如接收捕获不能通过，询问网控中心确认主站是否工作正常。如发射捕获不能通过，确认本地卫星设置参数。均确认后，继续排查室外单元。
（b）高速数据板（HIGH SPEED DATA）排故
高速数据板用于用户的业务接入，此板支持热插拔，不用关闭机箱电源即可对其进行更换，其接口分为RS232（用于64K以下速率）和V.35（用于64K-2M速率），高速数据板为业务板，KU卫星系统在线运行的情况下，即中继板（Modem板）上的8个绿灯全亮时，高速数据板上的SEL橙灯亮起，是表示链路上无业务配置或业务丢失，通常为数据链路配置（map图）丢失，可以通过管理终端登入Node view查看map图选项，并联系北京KU卫星网控中心说明情况排查故障，查看MAP图，进入菜单界面后，红色的代表有业务，确认的节点上的槽位上的端口是否有业务；当确认网控配置均正常，本节点的其他高速数据板业务正常的情况下，判断为高速数据版损坏，需带防静电手套对其进行热插拔更换数据板。所有指示灯都正常时，单独一块板子不能判断出是否故障，需联系网控工程师，配置两个KU端口相连，分别安装好的板卡和待测的板卡，在一个板卡后边插入环路头，在另一个端口后接入误码仪，通过误码测试收发数据是否一致来判断板卡端口的好坏。
3.2室外设备排故方法
室外单元（ODU）发射支路包括变频器、高功放、双工器、天线，接收支路为天线、双工器、LNC（低噪声放大器）、软波导、变频器。根据监控的信息判断是发射支路还是接收支路有故障进行排查。此时可通过用Modem板发射单载波或调制波来判断发射支路是否完好。在Node view上的路径为Main Menu--LOGIN FOR INSTALLATION--TEST--ENABLE CW。进行上述硬件干扰排查后Ku波段卫星网内仍出现宽频载波干扰，远端站的数据链路图（MAP）时常出现丢失现象，且发现部分卫星站的交叉极化隔离度不满足要求，对民航Ku卫星网稳定运行反极化方向的用户的通信质量造成影响。
此情况可能是由于网内部分远端站功放故障造成。为进一步解决KU卫星网内的干扰问题，根据网控统一安排，需将各地KU卫星依次关闭ODU电源排查干扰源。
四、结语
沈阳KU卫星站点是KU卫星通信网络一类站点，通常作为网内主/备时钟参考点，因此，进一步优化Ku卫星系统的现状，提高了卫星传输链路的质量，保障Ku卫星网络的长期稳定运行，本文主要探讨KU波段卫星网存在的问题及干扰排查方法，Ku卫星网需要进行优化调整的项目，以及需达到的指标及调整操作步骤并进行验证。
以上是本人在日常工作中的总结，不足之处，请各位领导和同仁指正。
参考文献：
[1]民航空管局KU波段卫星网工程培训教材
[2]民航通讯系统.中国民航大学
[3]民航2006Ku卫星室外单元技术培训
[4]吕海寰《卫星通信系统》.人民邮电出版社